（优秀毕业全套设计）Y3150E型滚齿机的刀架设计（整套下载）

该轴承在结构上设计有油孔和油槽，通过润滑系统供给清洁充足的润滑油。

前轴承推力球轴承安装在轴承座内，经螺栓通过两块压板将轴承座紧固在刀架体上。

主轴的轴向力由两个推力球轴承来承受。

主轴由后右端的花键轴通过铜套花键套筒支承在两个圆锥滚子轴承上，由齿轮带动旋转，为卸荷式主轴结构。

为调整滚刀的轴向位置常称为串刀，可通过串刀机构进行调整。

调整时，应先松开压板螺栓，用手柄转动方头轴，经小齿轮及轴承座上的齿条，带动轴承座滚刀主轴起轴向移动。

调整合适后，应将压板螺栓拧紧。

.刀架结构的设计计算直齿轮的设计已知滚刀的最低转数为.，传动效率为，选用直齿圆柱齿轮传动选大齿轮齿数，传动比为。

.根据齿根弯曲疲劳疲劳强度的设计确定公式中的各计算数值试取载荷系数计算大齿轮传递的转矩小齿轮传递的转矩由表选取齿宽系数。

由表按齿面硬度查得大小齿轮的接触疲劳强度极限由图查得大小齿轮的弯曲疲劳强度极限由式计算应力循环次数考虑到工作条件工作环境以及总体设计取齿轮寿命为十年，每年个工作日，每个工作日安个小时计算得式中齿轮的转速，单位为齿轮每转圈时同齿面的啮合的次数齿轮的工作寿命，单位为。

再由传动比得由图取弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用弯曲应力。

取弯曲疲劳安全系数，由式得查取齿形系数由表查得查取应力校正系数由表查得计算大小齿轮的并加以比较因为，故取进行齿根弯曲疲劳强度计算。

设计计算试计算齿轮模数设计圆周速度计算载荷系数由表查得使用系数.。

根据，级精度，由图查得动载系数。

直齿轮取由得。

则载荷系数式中为使用系数为动载系数为齿间载荷分配系数为齿向载荷分布系数。

则取.几何尺寸计算计算分度圆直径计算齿轮宽度.校核齿面接触疲劳强度。

查图，得接触疲劳寿命系数.，.。

计算许用接触应力取安全系数则节点区域系数材料系数校核计算得接触疲劳强度满足要求。

滚刀心轴的结构设计图.滚刀心轴装配图.分度轴的结构设计原则轴的结构主要取决于轴在机器中的安装位置及形式轴的毛坯种类轴上作用力的大小和分布情况轴上零件的布置及固定方式轴承类型及位置轴的加工工艺及其它要求。

不论具体情况如何，轴的结构般满足以下几个方面的要求.轴和轴上的零件要有准确的工作位置.轴上零件应便于装拆和调整.轴应具有良好的制造工艺性.轴的受力合理，有利于提高强度和刚度.节省材料，减轻重量.形状及尺寸有利于减小应力集中。

.轴上零件的布置和装配轴上零件布置得是否合理，直接关系到轴的外形结构尺寸及受力状况以及材料的选择。

拟定轴上零件的装配方案是进行轴的结构设计的前提。

装配方案是指轴上零件的装配方向顺序和相互关系。

轴上零件可以从轴的左端右端或从轴的两端依次装配。

在此选择从左端开始装配。

轴的左端固定是通过锁紧螺帽和圆螺母固定的。

然后套在工件心轴底座上，工件心轴底座通过六角螺钉和内螺纹孔锥销与工作台圆盘固定在起，蜗杆和蜗轮的旋转带动了工作台圆盘的转动，这样工件心轴底座和心轴起旋转。

工件套在工件心轴上，通过六角螺帽和两个垫圈进行固定。

具体结构如上图所示。

工件的安装和固定有定的要求。

工件本身的准确性及安装的正确性直接影响着铣出的齿轮的好坏，因此，要提高工件的固定精度。

此外，应当使工件与工作台中心同心，在夹紧力的作用下不会产生变形，可用千分表紧固在刀架上来检查工件安装的情况。

.心轴是只承受弯矩而不受扭矩，其失效形式主要有．因疲劳强度不足而产生疲劳断裂．因静强度不足而产生塑性变形或脆性断裂．因刚度不足而产生过大弯曲及扭转变形．高速时发生共振破坏等。

拟定轴上零件的装配方案如图滚刀心轴装配图所示如图所示滚刀心轴上所需要定位的只有滚刀和心轴。

所以对于滚刀的径向定位采用平键定位即可。

对于滚刀的轴向定位，左侧采用采用轴肩或套筒，右端采用用轴套或轴肩即可。

将滚刀安装在心轴上后，心轴的左端插入的滚刀主轴的空心轴中，右端则采用安装轴套后在安装在滚刀架上，使心轴与主轴转动。

心轴尺寸参数的拟定如下如图.所示，可用的滚刀及心轴直径有，其长度为，所以初步拟定从心轴左端到右端的长度和直径如图所示选择轴的材料为号调质钢。

材料的安全弯曲应力为弯曲应力式中，为弯矩，为抗弯截面系数。

其中，。

图.心轴受弯曲应力作用时简图图.心轴结构示意图由于在工作中心轴外面装有齿轮滚刀，齿轮滚刀是加工直齿和斜齿的最常用的展成法刀具，利用螺旋齿轮啮合原理来加工齿轮。

它加工范围广，模数从到的齿轮均可使用滚齿加工。

滚刀般常用的是齿轮滚刀，其外形相当与个蜗杆。

为了能使这个蜗杆能起到切削作用，需要在其圆周上开出几个容屑槽，形成很短的刀齿。

在工作过程中滚刀受到切削力的作用。

根据总体设计中求出的切削力和所取的最小直径，再由下列近似关系查，取，得出，根据公式其中为切削力为背向力为进给力。

求出合力。

根据心轴的固定位置，取心轴的中点作为受力点，则由公式，得。

。

则强度足够。

第四章滚刀箱及其余部件设计.滚刀箱的设计滚刀箱的结构形状主要取决于其功能要求，以及箱体在床身上的安装连接要求。

滚刀箱首先应该满足运动方面的要求，如滚刀箱的旋转步进等。

此外，还要求具有较高的传动效率，保证传动件具有足够的强度或刚度，降低噪音，提高抗振性和耐磨性，操作方便，并有良好的工艺性，便于检修，成本较低，防尘防漏，外形美观等。

图.滚刀箱图.所示为滚刀箱的结构示意图。

滚刀箱内装有传动轴和齿轮，滚刀箱的绝大多数传动轴上都装有滚动轴承。

传动轴的轴承以圆锥滚子轴承为主。

因为圆锥滚子轴承价格较低，噪音和发热量较小，且装配方便，承载能力较大，还可以承载部分轴向力。

滚刀箱作为滚齿机的重要组成部分，要求传动精确，并且工作稳定。

滚刀箱为箱形，装在刀架立柱上的滚刀滑板上，由刀架立柱的丝杠来调节滚刀箱的运动。

滚刀心轴上装有齿轮滚刀，由滚刀的旋转与垂直运动来切削工件。

而滚刀箱通过螺栓固定在刀架立柱上，并由刀架立柱的锥齿轮通过主运动传动链传递过来的力来驱动滚刀心轴的运动。

壁厚的大小取决于产品需要承受的外力是否作为其他零件的支撑承接数量伸出部分的多少以及选用的材料而定。

般的铸铁材料以到毫米为准。

滚刀箱的箱体主要是定位轴以及固定零件之用。

从经济角度来看，过厚的产品不但增加物料成本，延长生产过程的冷却时间，增加生产成本从产品设计角度来看，过大的壁厚将增加产生空穴和气孔的可能性，大大削弱产品的刚性及强度。

最理想的壁厚分布是在任何个地方都是均匀致的，但为了满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。

在此情形，有大的转角的地方应尽可能平滑。

因为太突然的壁厚转变会导致应力集中和产生不稳定问题。

壁厚均的原则在转角的地方也同样需要，在有大的转角的地方应尽量运用倒角和圆角。

因为在大转角处通常会导致部件有缺陷及应力集中，应力集中的地方会在受负载或撞击的时候破裂。

较大的圆角提供了这种缺点的解决方法，减低了应力集中的程度。

建议的最小圆角半径是壁厚的，适当地增大圆角半径能明显地减少应力集中现象的发生。

.滚刀牙箱设计滚刀牙箱固定在刀架滑板上，滚刀主轴孔为莫氏号锥度，滚刀心轴插入此孔，用拉紧螺栓将心轴固牢拉紧在主轴上。

为了保证主轴与前轴承的适当间隙，将前轴承做成外锥并开口。

调整轴承上的两个螺母，可以使前轴承座轴向移动，使前轴承孔收缩便可消除主轴与轴承间过大的间隙。

后轴承可与主轴起沿着轴线移动毫米，以便在滚刀工作部分磨钝时，把锋利的部分移到切削部分来工作。

移动后轴承是利用与后轴承相连的钳在滚刀牙箱壳体上的调整紧锁螺栓进行的，因为牙箱上套装后轴承的孔是开口的。

调整时应首先将拉紧开口的锁紧螺栓松开，调整好后并把它拧紧。

松开压紧螺钉，摇动手柄，可以使滚刀牙箱转动定角度。

.刀架立柱设计刀架立柱紧固在床身上方，其中有主传动的花键轴伞齿轮和垂直进给丝杆，另外还有平衡刀架滑板的液压油缸。

刀架滑板置于型导轨上，前面是操纵板电气按钮。

另装有手柄供手动升降刀架滑板之用。

手摇升降刀架时，先将手柄搬至“开”位置将给合子脱开，使摇动轻便。

总结毕业设计是检查学生综合设计能力的个重要环节，是对学生独立设计能力的次考验。

通过理论与实践相结合，找出了我在设计中的不足之处和能力欠缺之处，加深了我对所学理论知识的理解和掌握，强化了毕业设计中的感性认识，提高了独立创新设计的能力。

通过深入实践，我体会到理论联系实际的必要性，认识到在学校学过的许多知识与解决实际生产问题还有很大的差距，而缩短差距的方法只有到实践中去。

只有到实践中去才能真正的锻炼自己。

向生产实践学习，了解与课题有关的生产线设备工艺等实际知识，使我对机械设计方面的知识有了更深层的了解，奠定了自己走上工作岗位的基础。

我所设计的型滚齿机刀架系统，该滚齿机主要用于单件小批和成批圆柱齿轮的加工，设计出的刀架系统结构简单紧凑，主传动箱中的零件绝大多数采用标准件，使制造成本大大降低。

能够满足强度刚度寿命工艺性与经济性等方面的要求，满足加工要求，保证加工精度，并使机床运行平稳，工作可靠，结构合理，装卸方便，便于维修与调整。

本次毕业设计所完成的内容有.明确设计任务，查阅相关资料，翻译相关外文资料，写出开题报告。

.完成滚齿机刀架结构设计计算.完成刀架结构装配图设计.整理图纸，撰写设计计算说明书。

参考文献吴宗泽.机械设计课程设计手册.北京高等教育出版社，.晏初宏.金属切削机床.北京机械工业出版社，.李洪.实用机床设计手册.北京辽宁科学技术出版社，.濮良贵.机械设计.西安高等教育出版社，.吴良.机床设计图册.上海上海科学技术出版社，.张德全.机械制造装备及其设计.天津天津大学出版社，.赵汝嘉.机械设计手册软件版.北京机械工业出版社成大先.机械设计手册.北京化学工业出版社，.王健石.机械加工常用刀具数据速查手册.北京机械工业出版社，.蔡学熙.现代机械设计方法实用手册.北京化学工业出版社，.手册编委会.机械加工工艺装备设计手册.北京机械工业出版社，.朱孝录.机械传动装置选用手册.北京机械工业出版社，.胡家秀.机械零件设计实用手册.北京机械工业出版社，.致谢为期三个月的毕业设计即将结束，在张高峰指导老师的悉心指导下，经过自己的不懈努力，我完成了毕业设计，虽然由于本人理论知识水平有限，缺乏实际经验，设计成果中难免会留下些不足，但是回顾整个过程，我觉得收获很大。

在整个毕业设计中，我得到各位老师和同学的热情指导和帮助，使我的毕业设计能够顺利完成。

感谢大家长久以来的帮助，谢谢了！通过这次滚齿机的刀架系统设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，学会了在实际设计中综合运用所学的专业基